- Strukturera
- Nomenklatur
- Egenskaper
- Fysiskt tillstånd
- Molekylvikt
- Smältpunkt
- Kokpunkt
- Densitet
- löslighet
- pH
- Kemiska egenskaper
- Erhållande
- tillämpningar
- Vid absorption av CO
- Vid borttagandet av H
- I kemilaboratorier
- Inom rengöringsprodukter
- Inom livsmedelsindustrin
- I gödselmedel
- I olika applikationer
- referenser
Den kaliumkarbonat är en oorganisk förening som består av två kaliumjoner K + och en karbonatjon CO 3 2- . Dess kemiska formel är K 2 CO 3 . Det är ett hygroskopiskt vitt fast ämne, det vill säga att det lätt absorberar vatten från miljön. Av detta skäl används det i laboratorier för att absorbera vatten från andra ämnen.
Det är mycket lösligt i vatten och bildar alkaliska lösningar som är rika på OH-joner - och därför med ett högt pH-värde. Dess vattenlösningar, som är alkalisk, används i olika industriella processer för att absorbera sura gaser såsom koldioxid CO 2 och vätesulfid H 2 S, eftersom det lätt neutraliserar dem.
Fast kaliumkarbonat K 2 CO 3 . Ondřej Mangl. Källa: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 används för att förbereda tvålar, rengöringsprodukter, tvättmedel och diskmedel. Det används också vid bearbetning av vissa textilfibrer som ull.
Det används ofta i kemilaboratorier, till exempel för att absorbera vatten från andra föreningar eller för att alkalisera blandningar av kemiska reaktioner och även i kemisk analys.
Det läggs också till vissa livsmedel, till exempel för att eliminera den bittera smaken av kakaobönor under produktionen av choklad.
Strukturera
Kaliumkarbonat består av två K + kaliumkationer och en CO 3 2- karbonatanjon . Karbonatanjonen har en plan och symmetrisk struktur medan de tre syreatomerna omger kolet som bildar en platt triangel.
Struktur av kaliumkarbonat K 2 CO 3 . Användare: Edgar181. Källa: Wikimedia Commons.
Nomenklatur
- Kaliumkarbonat
- Kaliumkarbonat
- Dipotassiumkarbonat
- Potash
- Kaliumsalt av kolsyra.
Egenskaper
Fysiskt tillstånd
Färglös till vit kristallin fast substans.
Molekylvikt
138,205 g / mol.
Smältpunkt
899 ° C
Kokpunkt
Det sönderdelas.
Densitet
2,29 g / cm ^
löslighet
Mycket löslig i vatten: 111 g / 100 g vatten vid 25 ° C. Olöslig i etanol och aceton.
pH
En vattenhaltig lösning kan ha ett pH på 11,6, det vill säga den är ganska alkalisk.
Kemiska egenskaper
Kaliumkarbonat är deliquescent eller hygroskopiskt, det vill säga absorberar fukt från miljön. Den har en stabil hydrat, K 2 CO 3 .2H 2 O.
K 2 CO 3 i vattenlösning hydrolyserar, det vill säga reagerar med vatten, frigör OH-grupper - vilket är vad som ger lösningarna alkalitet:
CO 3 2- + H 2 O ⇔ OH - + HCO 3 -
HCO 3 - + H 2 O ⇔ OH - + H 2 CO 3
Erhållande
Det kan erhållas från askan som finns kvar från brinnande växter. Även genom karbonering av kaliumhydroxid KOH, det vill säga att tillsätta överskott av koldioxid CO 2 till KOH:
KOH + CO 2 → KHCO 3
2 KHCO 3 + värme → K 2 CO 3 + H 2 O
Ett annat sätt för att erhålla det är genom upphettning av kaliumklorid KCl med magnesiumkarbonat MgCOs 3 , vatten och CO 2 under tryck. En hydratiserad dubbelsalt av magnesium och kalium MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O första erhålls, kallas Engels salt:
2 KCl + 3 MgCOs 3 + CO 2 + 5 H 2 O → MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O ↓ + MgCl 2
Engels 'hydratiserade dubbelsalt fälls ut och filtreras från lösningen. Sedan upphettas den och kaliumkarbonat K 2 CO 3 bildas, som upplöses vid tillsats av vatten under det att magnesiumkarbonat MgCOs 3 förblir olösligt och avlägsnas genom filtrering.
MgCO 3 .KHCO 3 .4H 2 O + värme → MgCOs 3 ↓ + 2 K + + CO 3 2- + CO 2 ↑ + 9 H 2 O
tillämpningar
Vid absorption av CO
Kaliumkarbonatlösning är den klassiska behandlingen för avlägsnande av koldioxid CO 2 i olika processer, särskilt vid högtryck och temperaturapplikationer.
K 2 CO 3 -lösningar används för att absorbera CO 2 i olika industriella processer. Författare: Nicola Giordano. Källa: Pixabay.
Avlägsnandet av CO 2 sker enligt följande reaktion:
K 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O ⇔ 2 KHCO 3
Denna metod används till exempel för att behandla naturgas. Också i kraftverk, för att undvika utsläpp av CO 2 i atmosfären, och i produktionen av torr is.
K 2 CO 3 -lösningar används för att erhålla CO 2 som används för att tillverka torr is. ProjectManhattan. Källa: Wikimedia Commons.
K 2 CO 3 -lösningen kan regenereras termiskt, det vill säga genom uppvärmning till temperaturer runt 100 ° C.
Så att kaliumkarbonatlösningen kan absorbera koldioxiden med bra hastighet, tillsätts promotorer som påskyndar processen såsom dietanolamin (DEA).
Vid borttagandet av H
Kaliumkarbonatlösningar används också för att ta bort H 2 S vätesulfidgas från procesströmmar. Ibland tillsätts kaliumtrifosfat K 3 PO4 för att påskynda processen.
I kemilaboratorier
K 2 CO 3 gör det möjligt att genomföra organiska synteser, till exempel, i kondensationsreaktioner och neutralisera. Det används för att ta bort vatten från organiska vätskor, som ett dehydratiseringsmedel eller torkmedel i laboratoriet.
Det används också i analytiska kemi-reaktioner och för alkalisering i läkemedelsindustrin.
Inom rengöringsprodukter
K 2 CO 3 används för att tillverka tvål, rengöringsformler, tvätt- och diskmedel och även för att förbereda schampo och andra produkter för personlig vård.
K 2 CO 3 används för beredning av tvål. Lacrimosus. Källa: Wikimedia Commons.
Inom livsmedelsindustrin
Kaliumkarbonat tillsätts till olika livsmedel för olika ändamål.
Till exempel läggs det till kakaobönor för att ta bort deras bitter smak och använda dem i produktionen av choklad. Det tillsätts druvorna i torkningsprocessen för att få russin.
Kakaobönorna behandlas med K 2 CO 3 för att minska deras bittera smak när du gör choklad. Författare: Magali COURET. Källa: Pixabay.
I konditorivaror används det som ett surt medel (som fungerar som en jäst) för mjöl för att förbereda bakverk.
K 2 CO 3 kan användas som surt medel i kakor, eftersom de släpper CO 2 under kokningen och ökar volymen. Författare: Pixel1. Källa: Pixabay.com
I gödselmedel
K 2 CO 3 används för att befrukta sura jordar, eftersom karbonatjonen CO 3 2- i kontakt med vatten alstrar OH - joner som ökar pH-värdet i jorden. Dessutom är kalium K + ett näringsämne för växter.
Kaliumkarbonat har också använts för att tillverka gödsel med långsam frisättning.
En gödningsmedel med långsam frisättning släpper eller släpper långsamt näringsämnen så att de inte löses upp och tvättas bort av vattnet. Tack vare detta kommer de att kunna ägna mer tid åt växternas rötter.
I olika applikationer
Kaliumkarbonat K 2 CO 3 används också för att:
- Rå ullfärgning, bleknings- och rengöringsprocesser och andra aktiviteter inom textilindustrin
- Få andra organiska och oorganiska kaliumsalter, såsom KCN-kaliumcyanid.
- Funktion som en regulator för surhet i olika processer.
- Tillverkning av keramik och keramik.
- Graverings- och litografiprocesser.
- Garvning och efterbehandling av läder.
- Förbered färger för tryckning, pigment.
- Tillverk glasögon speciellt för tv, eftersom K 2 CO 3 är mer kompatibla än natriumkarbonat Na 2 CO 3 med oxiderna av bly, barium och strontium som dessa glas innehåller.
- Vattenbehandling.
- Fördröjning av elden (i form av vattenlösningar).
- Hämma korrosion och som antifouingsmedel i processutrustning.
referenser
- US National Library of Medicine. (2019). Kaliumkarbonat. Återställs från pubchem.ncbi.nlm.nih.gov.
- Steele, D. (1966). Metalliska elementens kemi. Pergamon Press Ltd. London.
- Mokhatab, S. et al. (2019). Behandling av naturgas. Kaliumkarbonatlösningen. I handbok för överföring och bearbetning av naturgas (fjärde upplagan). Återställs från sciencedirect.com.
- Kakaras, E. et al. (2012). Trycksatta fluidiserade bäddförbränningssystem (PFBC) kombinerade cykelsystem. Tryckförbränning med fluidiserad bädd med koluppsamling och lagring. I kombinerade cykelsystem för nästan nollemission. Återställs från sciencedirect.com.
- Speight, JG (2019). Väteproduktion. Våt skrubba. I tung oljeåtervinning och uppgradering. Återställs från sciencedirect.com.
- Branan, CR (2005). Gasbehandling: Kapitel uppdaterat av Chris Higman. Varma karbonatprocesser. I tumregler för kemiska ingenjörer (fjärde upplagan). Återställs från sciencedirect.com.
- Kirk-Othmer (1994). Encyclopedia of Chemical Technology. Fjärde upplagan. John Wiley & Sons.
- Ullmanns encyklopedi för industriell kemi. (1990). Femte upplagan. VCH Verlagsgesellschaft mbH.
- Li, Y. och Cheng, F. (2016). Syntes av en ny kaliumgödsel med långsam frisättning från modifierat magnesiumslagg från Pidgeon med kaliumkarbonat. J Air Waste Manag Assoc, 2016 aug; 66 (8): 758-67. Återställs från ncbi.nlm.nih.gov.